अनिमोलेक्युलर रेक्टिफायर: Difference between revisions
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[[File:Dehydrogenation of H2TPP by STM.jpg|thumb|300px| | [[File:Dehydrogenation of H2TPP by STM.jpg|thumb|300px| [[स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप]] (एसटीएएम, ए) की नोक पर अतिरिक्त वोल्टेज लगाने से व्यक्तिगत H<sub>2</sub> टीपीपी अणुओं से हाइड्रोजन को हटाया जा सकता है; यह निष्कासन टीपीपी अणुओं के धारा-वोल्टेज (IV) घटता को बदल देता है, जिसे समान एसटीएम टिप का उपयोग करके मापा जाता है, [[डायोड]]-जैसे (बी में लाल वक्र) से प्रतिरोधक-जैसे (हरा वक्र) छवि (सी) टीपीपी, H<sub>2</sub> टीपीपी और टीपीपी अणुओं की एक पंक्ति दिखाती है। छवि (डी) को स्कैन करते समय, ब्लैक डॉट पर एचटूटीपीपी पर अतिरिक्त वोल्टेज लागू किया गया था, जिसने तुरंत हाइड्रोजन को हटा दिया, जैसा कि (डी) के निचले भाग में और फिर से स्कैन छवि (ई) में दिखाया गया है।<ref>{{cite journal|doi=10.1038/srep08350|pmid=25666850|pmc=4322354|title=एकल अणु डायोड के एन और पी प्रकार के चरित्र|journal=Scientific Reports|volume=5|pages=8350|year=2015|author1=Zoldan, Vinícius Claudio |author2=Faccio, Ricardo |author3=Pasa, André Avelino |name-list-style=amp |bibcode=2015NatSR...5E8350Z}}</ref>]]एक एकाण्विक [[रेक्टीफायर|दिष्टकारी]] एकल कार्बनिक [[अणु]] है जो [[विद्युत प्रवाह]] के दिष्टकारी (वन-वे [[विद्युत कंडक्टर|विद्युत चालक]]) के रूप में कार्य करता है। यह विचार पहली बार 1974 में एरीह (अरी) अविराम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, इसके पश्चात फिर [[आईबीएम]] में, और [[मार्क रैटनर]], फिर [[न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय]] में प्रस्तावित किया गया था।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/0009-2614(74)85031-1|bibcode=1974CPL....29..277A|title=आणविक सुधारक|journal=Chemical Physics Letters|volume=29|issue=2|pages=277|year=1974|last1=Aviram|first1=Arieh|last2=Ratner|first2=Mark A.}}</ref> उनका प्रकाशन आण्विक इलेक्ट्रॉनिक्स (यूई) के नए क्षेत्र में पहला गंभीर और ठोस सैद्धांतिक प्रस्ताव था। कार्बनिक अणुओं पर कुछ रासायनिक यौगिकों के मेसोमेरिक प्रभाव के आधार पर, रासायनिक यौगिकों की सहायता से पीएन जंक्शन का अनुकरण करके एक आणविक सुधारक बनाया गया था। | ||
उनके प्रस्तावित सुधारक अणु को डिज़ाइन किया गया था | उनके प्रस्तावित सुधारक अणु को डिज़ाइन किया गया था जिससे की इसके भीतर विद्युत चालन इलेक्ट्रॉन समृद्ध सबयूनिट या मोइटी (इलेक्ट्रॉन दाता) से इलेक्ट्रॉन खराब मोएटिटी (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के पक्ष में हो, लेकिन विपरीत दिशा में (कई [[इलेक्ट्रॉन]] वोल्ट द्वारा) नापसंद किया गया था। | ||
== अनुसंधान == | == अनुसंधान == | ||
1981 और 1991 के बीच रॉबर्ट मेलविल मेट्ज़गर, चार्ल्स ए. पेनेटा, और डेनियल एल. मेटर्न ([[मिसिसिपी विश्वविद्यालय]]) के समूहों द्वारा कई संभावित सुधारात्मक अणुओं का अध्ययन किया गया था, लेकिन चालकता के लिए सफलतापूर्वक परीक्षण नहीं किया गया था। | 1981 और 1991 के बीच रॉबर्ट मेलविल मेट्ज़गर, चार्ल्स ए. पेनेटा, और डेनियल एल. मेटर्न ([[मिसिसिपी विश्वविद्यालय]]) के समूहों द्वारा कई संभावित सुधारात्मक अणुओं का अध्ययन किया गया था, लेकिन चालकता के लिए सफलतापूर्वक परीक्षण नहीं किया गया था। | ||
इस प्रस्ताव को 1990 और 1993 में जॉन [[रॉय सैंबल्स]] ([[एक्सेटर विश्वविद्यालय]], [[यूके]]) और जेफ्री जोसेफ एशवेल ([[क्रैनफील्ड यूनिवर्सिटी]] अब [[लैंकेस्टर विश्वविद्यालय]], यूके में) के समूहों द्वारा हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसानोक्विनोडिमेथेनाइड के एक मोनोलेयर का उपयोग करके सत्यापित किया गया था। धातु इलेक्ट्रोड ([[ मैगनीशियम |मैगनीशियम]] और [[ प्लैटिनम |प्लैटिनम]])<ref>{{cite journal|author=Ashwell, G.J., Sambles, J.R., Martin, A.S., Parker, W.G. and Szablewski, M.|journal= J. Chem. Soc. Chem. Commun.|issue= 19|pages= 1374 |year=1990|doi=10.1039/C39900001374|title=Rectifying characteristics of Mg|(C<sub>16</sub>H<sub>33</sub>-Q3CNQ LB film)|Pt structures | इस प्रस्ताव को 1990 और 1993 में जॉन [[रॉय सैंबल्स]] ([[एक्सेटर विश्वविद्यालय]], [[यूके]]) और जेफ्री जोसेफ एशवेल ([[क्रैनफील्ड यूनिवर्सिटी|क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय]] अब [[लैंकेस्टर विश्वविद्यालय]], यूके में) के समूहों द्वारा हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसानोक्विनोडिमेथेनाइड के एक मोनोलेयर का उपयोग करके सत्यापित किया गया था। धातु इलेक्ट्रोड ([[ मैगनीशियम |मैगनीशियम]] और [[ प्लैटिनम |प्लैटिनम]])<ref>{{cite journal|author=Ashwell, G.J., Sambles, J.R., Martin, A.S., Parker, W.G. and Szablewski, M.|journal= J. Chem. Soc. Chem. Commun.|issue= 19|pages= 1374 |year=1990|doi=10.1039/C39900001374|title=Rectifying characteristics of Mg|(C<sub>16</sub>H<sub>33</sub>-Q3CNQ LB film)|Pt structures | ||
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इन कागजों में समानांतर में मापे गए अनुमानित 10<sup>14</sup> से 10<sup>15</sup> अणुओं के साथ लैंगमुइर ब्लोडगेट मोनोलयर्स (एक अणु मोटा) का उपयोग किया जाता है। 1997 और 2006 के बीच मेट्ज़गर समूह द्वारा काफी | इन कागजों में समानांतर में मापे गए अनुमानित 10<sup>14</sup> से 10<sup>15</sup> अणुओं के साथ लैंगमुइर ब्लोडगेट मोनोलयर्स (एक अणु मोटा) का उपयोग किया जाता है। 1997 और 2006 के बीच मेट्ज़गर समूह द्वारा काफी भिन्न संरचना के लगभग नौ समान दिष्टकारी पाए गए हैं।<ref>{{cite journal|author=Metzger, R.M.|title= Unimolecular rectifiers: Present status |journal= Chem. Physics |volume=326|issue= 1 |pages= 176–187|doi=10.1016/j.chemphys.2006.02.026 |year=2006|bibcode=2006CP....326..176M}}</ref> कुछ और पेरिलीन आधारित कार्बनिक दिष्टकारी पीईजी ([[पॉलीथीन ग्लाइकॉल]]) स्वैलटेल्स के साथ रामकृष्ण समुद्राला द्वारा मैटर्न की प्रयोगशाला में संश्लेषित किए गए हैं।<ref>Samudrala, Ramakrishna (2008), Ph.D. thesis. University of Mississippi</ref> ये दिष्टकारी नभ्यता के साथ दिष्टकरण को मापने की अनुमति देते है। | ||
[[स्कैनिंग टनलिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी]] को स्कैन करके सोने से जुड़े एकल अणुओं का अध्ययन किया गया है और उनमें से कुछ एकाण्विक दिष्टकारी हैं, जिन्हें एकल अणुओं के रूप में अध्ययन किया गया है, जैसा कि ल्यूपिंग यू ([[शिकागो विश्वविद्यालय]]) और एशवेल ( | [[स्कैनिंग टनलिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी]] को स्कैन करके सोने से जुड़े एकल अणुओं का अध्ययन किया गया है और उनमें से कुछ एकाण्विक दिष्टकारी हैं, जिन्हें एकल अणुओं के रूप में अध्ययन किया गया है, जैसा कि ल्यूपिंग यू ([[शिकागो विश्वविद्यालय]]) और एशवेल (पश्चात में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय, यूके) के समूहों द्वारा दिखाया गया है। | ||
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यूई (जिसे मॉलिक्यूलर-स्केल इलेक्ट्रॉनिक्स भी कहा जाता है) में ड्राइविंग विचार यह है कि लंबाई में 1 और 3 [[नैनोमीटर]] के बीच ठीक से डिज़ाइन किए गए "इलेक्ट्रोएक्टिव" अणु, [[ विद्युत सर्किट |विद्युत सर्किट]] घटक | यूई (जिसे मॉलिक्यूलर-स्केल इलेक्ट्रॉनिक्स भी कहा जाता है) में ड्राइविंग विचार यह है कि लंबाई में 1 और 3 [[नैनोमीटर]] के बीच ठीक से डिज़ाइन किए गए "इलेक्ट्रोएक्टिव" अणु, [[ विद्युत सर्किट |विद्युत सर्किट]] घटक बनावट को कम करने के लिए [[सिलिकॉन]]-आधारित उपकरणों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, अधिकतम एकीकृत सर्किट गति में सहवर्ती वृद्धि प्रदान करते हैं। चूंकि, 2012 तक [[एम्पलीफायर]] का एहसास नहीं हुआ था, और धातु इलेक्ट्रोड और अणुओं के बीच रासायनिक संपर्क जटिल हैं। | ||
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स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएएम, ए) की नोक पर अतिरिक्त वोल्टेज लगाने से व्यक्तिगत H2 टीपीपी अणुओं से हाइड्रोजन को हटाया जा सकता है; यह निष्कासन टीपीपी अणुओं के धारा-वोल्टेज (IV) घटता को बदल देता है, जिसे समान एसटीएम टिप का उपयोग करके मापा जाता है, डायोड-जैसे (बी में लाल वक्र) से प्रतिरोधक-जैसे (हरा वक्र) छवि (सी) टीपीपी, H2 टीपीपी और टीपीपी अणुओं की एक पंक्ति दिखाती है। छवि (डी) को स्कैन करते समय, ब्लैक डॉट पर एचटूटीपीपी पर अतिरिक्त वोल्टेज लागू किया गया था, जिसने तुरंत हाइड्रोजन को हटा दिया, जैसा कि (डी) के निचले भाग में और फिर से स्कैन छवि (ई) में दिखाया गया है।[1]
एक एकाण्विक दिष्टकारी एकल कार्बनिक अणु है जो विद्युत प्रवाह के दिष्टकारी (वन-वे विद्युत चालक) के रूप में कार्य करता है। यह विचार पहली बार 1974 में एरीह (अरी) अविराम द्वारा प्रस्तावित किया गया था, इसके पश्चात फिर आईबीएम में, और मार्क रैटनर, फिर न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय में प्रस्तावित किया गया था।[2] उनका प्रकाशन आण्विक इलेक्ट्रॉनिक्स (यूई) के नए क्षेत्र में पहला गंभीर और ठोस सैद्धांतिक प्रस्ताव था। कार्बनिक अणुओं पर कुछ रासायनिक यौगिकों के मेसोमेरिक प्रभाव के आधार पर, रासायनिक यौगिकों की सहायता से पीएन जंक्शन का अनुकरण करके एक आणविक सुधारक बनाया गया था।
उनके प्रस्तावित सुधारक अणु को डिज़ाइन किया गया था जिससे की इसके भीतर विद्युत चालन इलेक्ट्रॉन समृद्ध सबयूनिट या मोइटी (इलेक्ट्रॉन दाता) से इलेक्ट्रॉन खराब मोएटिटी (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के पक्ष में हो, लेकिन विपरीत दिशा में (कई इलेक्ट्रॉन वोल्ट द्वारा) नापसंद किया गया था।
अनुसंधान
1981 और 1991 के बीच रॉबर्ट मेलविल मेट्ज़गर, चार्ल्स ए. पेनेटा, और डेनियल एल. मेटर्न (मिसिसिपी विश्वविद्यालय) के समूहों द्वारा कई संभावित सुधारात्मक अणुओं का अध्ययन किया गया था, लेकिन चालकता के लिए सफलतापूर्वक परीक्षण नहीं किया गया था।
इस प्रस्ताव को 1990 और 1993 में जॉन रॉय सैंबल्स (एक्सेटर विश्वविद्यालय, यूके) और जेफ्री जोसेफ एशवेल (क्रैनफील्ड विश्वविद्यालय अब लैंकेस्टर विश्वविद्यालय, यूके में) के समूहों द्वारा हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसानोक्विनोडिमेथेनाइड के एक मोनोलेयर का उपयोग करके सत्यापित किया गया था। धातु इलेक्ट्रोड (मैगनीशियम और प्लैटिनम)[3][4] और फिर 1997 और 2001 में मेट्ज़गर (अब अलबामा विश्वविद्यालय में) और सहकर्मियों द्वारा तीन पत्रों में पुष्टि की गई, जिन्होंने समान धातुओं (पहले अल्युमीनियम, फिर सोना) का उपयोग किया था।[5][6][7]
इन कागजों में समानांतर में मापे गए अनुमानित 1014 से 1015 अणुओं के साथ लैंगमुइर ब्लोडगेट मोनोलयर्स (एक अणु मोटा) का उपयोग किया जाता है। 1997 और 2006 के बीच मेट्ज़गर समूह द्वारा काफी भिन्न संरचना के लगभग नौ समान दिष्टकारी पाए गए हैं।[8] कुछ और पेरिलीन आधारित कार्बनिक दिष्टकारी पीईजी (पॉलीथीन ग्लाइकॉल) स्वैलटेल्स के साथ रामकृष्ण समुद्राला द्वारा मैटर्न की प्रयोगशाला में संश्लेषित किए गए हैं।[9] ये दिष्टकारी नभ्यता के साथ दिष्टकरण को मापने की अनुमति देते है।
स्कैनिंग टनलिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी को स्कैन करके सोने से जुड़े एकल अणुओं का अध्ययन किया गया है और उनमें से कुछ एकाण्विक दिष्टकारी हैं, जिन्हें एकल अणुओं के रूप में अध्ययन किया गया है, जैसा कि ल्यूपिंग यू (शिकागो विश्वविद्यालय) और एशवेल (पश्चात में लैंकेस्टर विश्वविद्यालय, यूके) के समूहों द्वारा दिखाया गया है।
उद्देश्य
यूई (जिसे मॉलिक्यूलर-स्केल इलेक्ट्रॉनिक्स भी कहा जाता है) में ड्राइविंग विचार यह है कि लंबाई में 1 और 3 नैनोमीटर के बीच ठीक से डिज़ाइन किए गए "इलेक्ट्रोएक्टिव" अणु, विद्युत सर्किट घटक बनावट को कम करने के लिए सिलिकॉन-आधारित उपकरणों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, अधिकतम एकीकृत सर्किट गति में सहवर्ती वृद्धि प्रदान करते हैं। चूंकि, 2012 तक एम्पलीफायर का एहसास नहीं हुआ था, और धातु इलेक्ट्रोड और अणुओं के बीच रासायनिक संपर्क जटिल हैं।
संदर्भ
- ↑ Zoldan, Vinícius Claudio; Faccio, Ricardo & Pasa, André Avelino (2015). "एकल अणु डायोड के एन और पी प्रकार के चरित्र". Scientific Reports. 5: 8350. Bibcode:2015NatSR...5E8350Z. doi:10.1038/srep08350. PMC 4322354. PMID 25666850.
- ↑ Aviram, Arieh; Ratner, Mark A. (1974). "आणविक सुधारक". Chemical Physics Letters. 29 (2): 277. Bibcode:1974CPL....29..277A. doi:10.1016/0009-2614(74)85031-1.
- ↑ Ashwell, G.J., Sambles, J.R., Martin, A.S., Parker, W.G. and Szablewski, M. (1990). "Rectifying characteristics of Mg|(C16H33-Q3CNQ LB film)|Pt structures". J. Chem. Soc. Chem. Commun. (19): 1374. doi:10.1039/C39900001374.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Martin, A.S., Sambles, J.R. and Ashwell, G.J. (1993). "आणविक सुधारक". Phys. Rev. Lett. 70 (2): 218–221. Bibcode:1993PhRvL..70..218M. doi:10.1103/PhysRevLett.70.218. PMID 10053732.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Xu, T., Peterson, I.R., Lakshmikantham, M.V. and Metzger, R.M. (2001). "गोल्ड इलेक्ट्रोड के बीच हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राइसानोक्विनोडिमिथेनाइड की एक मोनोलेयर द्वारा सुधार". Angew. Chem. Int. Ed. 40 (9): 1749–1752. doi:10.1002/1521-3773(20010504)40:9<1749::AID-ANIE17490>3.0.CO;2-O. PMID 11353499.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Metzger, R.M.; Chen, B., Höpfner, U., Lakshmikantham, M.V., Guillaume, D, Kawai, T., Wu, X., Tachibana, H, Hughes, T.V., Sakurai, T.V., Baldwin, J.W., Hosch, C., Cava, M.P., Brehmer, L. and Ashwell, G.J. (1997). "हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राइसानोक्विनोडिमेथेनाइड में अनिमोलेक्युलर इलेक्ट्रिकल रेक्टिफिकेशन". J. Am. Chem. Soc. 119 (43): 10455–10466. doi:10.1021/ja971811e.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Metzger, R.M., Xu, T. and Peterson, I.R. (2001). "मैक्रोस्कोपिक गोल्ड इलेक्ट्रोड के बीच मापे गए हेक्साडेसिलक्विनोलिनियम ट्राईसायनोक्विनोडिमिथेनाइड के एक मोनोलेयर द्वारा विद्युत सुधार". J. Phys. Chem. B. 105 (30): 7280–7290. doi:10.1021/jp011084g.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Metzger, R.M. (2006). "Unimolecular rectifiers: Present status". Chem. Physics. 326 (1): 176–187. Bibcode:2006CP....326..176M. doi:10.1016/j.chemphys.2006.02.026.
- ↑ Samudrala, Ramakrishna (2008), Ph.D. thesis. University of Mississippi
